Biophysique
Production des rayons X
Tube à rayons X, spectre de freinage, raies caractéristiques.
Rayons X
Production : tube de Coolidge
- Cathode (filament chauffé) émet des e⁻ par effet thermoïonique.
- Haute tension (30-150 kV) accélère les e⁻ vers l'anode (tungstène W, Z=74).
- Rendement très faible : ~1% en X, 99% en chaleur → refroidissement nécessaire.
Spectre d'émission
- Rayonnement de freinage (Bremsstrahlung) : spectre continu. E max = eV (tension appliquée). λ min = hc/eV.
- Raies caractéristiques : spectre discret. Transition K, L, M de l'atome cible. Kα, Kβ (propres au matériau de l'anode).
Interactions X-matière
- Effet photoélectrique : photon X absorbé totalement → éjection d'un e⁻. Prépondérant à basse énergie. Proportionnel à Z³/E³ → excellent contraste os/tissus mous.
- Effet Compton : diffusion avec perte partielle d'énergie. Prépondérant à haute énergie. Indépendant de Z → dégrade le contraste (diffusé = bruit).
- Création de paire : E > 1.022 MeV. e⁻ + e⁺. Négligeable en imagerie diagnostique.
Point clé concours : Augmenter le kV augmente la pénétration (moins de contraste). Augmenter le mA augmente le nombre de photons (meilleur rapport signal/bruit mais plus d'irradiation).
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